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1、鱼梁航运枢纽工程上闸首交通桥碗扣式满堂支架计算书1. 现浇T梁支架布置本方案采用满堂搭设钢管架，长度安装23m布置，宽度按照T梁翼板最宽6.5m，每侧加宽0.5m搭设，总宽7.5m，中间预留5m6m(宽高)的过车通道，采用I25a工字钢做支撑框架。图1-1 碗扣支架立面、平面布置图钢管架全部采用48mm3.5mm钢管，纵向布置间距0.8m，横向间距布置为180cm+240cm +280cm +240cm+280 +240cm +180cm。步距为1.8m，所有钢管全部连接用整体，沿23m方向每1.6m布置剪力撑，剪力撑也采用48mm钢管。自下而上分三层布置，见图1-1。2. 计算依据建筑施工碗
2、扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)；建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）；钢结构设计规范（GB 500172003）；木结构设计规范（GB 500052003）。3. 荷载计算3.1. 荷载分析根据本现浇梁的截面结构，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：(1)q1T梁钢筋混凝土自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3；(2)q2T梁模板及支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取1.0kPa；(3)q3施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算取1.0kPa；(4)q4振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa；(5)q5新浇混凝土对侧模的压力；(
3、6)q6倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa；(7)q7支架自重，取3 kPa3.2. 荷载组合强度计算刚度计算（1）+（2）+（3）+（4）+（7）（1）+（2）+（7）3.3. 荷载计算3.3.1. 新浇混凝土及钢筋自重q1计算根据上闸首交通桥现浇T梁结构特点，取连续支点横断面（最大截面）为代表截面进行T梁自重计算，并对其截面下的支架体系进行检算。支点横断面尺寸见图3-1。图3-1 T梁横断面取T梁腹板处计算，根据断面图：钢筋混凝土密度，t/m3；h 梁截面高度，m。4. 结构检算4.1. 碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式钢管支架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结
4、构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。本工程现浇箱梁支架立杆强度及稳定性验算，根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的强度及稳定性计算公式进行分析计算（碗扣架用钢管规格为483.5mm）。4.1.1. 立杆稳定性计算根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范第5.3.3-2式,立杆轴向承载力：N=Af压杆稳定系数；A杆件截面面积；f 钢材的抗压强度设计值。底腹板处的立杆顶端步距均为1
5、80cm，且伸出水平杆部分的长度为15cm，因此立杆的计算长度按下式计算：l0=h+2a=180+215=210cm根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范钢管截面特性表（表5.1.7）可知钢管的回转半径i=1.58cm，所以立杆的长细比为：=l0/i=190/1.58=132.9查建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范附录E，得压杆稳定系数=0.381，则立杆的承载力为：N=0.3814.89102205=38.19kN。4.1.2. 立杆强度校核A、组合风荷载时，单支立杆轴向力为：P=1.2(Q1+Q2)+0.91.4(Q3+Q4)LxLy+Q5上式中：Q1模板及支撑架自重标准值；Q2新浇混
6、凝土及钢筋自重标准值；Q3施工人员及设备荷载标准值；Q4浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值。Q5风荷载产生的轴向力。腹板区：Q1=(q2+q7)A=(1.0+3)0.80.4=1.28kN；Q2=q1A=43.3160.80.4=13.86kN；Q3=1.0kPa；Q4=2.0kPa；WK=0.7uzusw0uz风压高度变化系数，参考建筑结构荷载规范表7.2.1得uz=1.38us风荷载脚手架体型系数，查建筑结构荷载规范表6.3.1第36项得：us=1.2w0基本风压，查建筑结构荷载规范附表D.4 ，取n=10时的风压值，即w0=0.3KN/m2，故：WK=0.7uzusw0=0.71.381
7、.20.3=0.348KN/m2立杆的横向间距为80cm，纵向间距为80cm，步距为180cm，则作用于立杆节点的风荷载标准值为：w= WKLyh=0.3480.81.8=0.501kN那么，立杆的轴力为：Q5=hw/Lx=1.20.501/0.4=2.26kN所以，考虑风荷载组合时腹板处立杆最大轴向力为：P=1.2(Q1+Q2)+0.91.4(Q3+Q4)LxLy+Q5=1.2(1.28+13.86)+0.91.4(1+2)0.80.4+2.26=22.22kNN=38.19kN满足要求。B、当无风荷载时单肢立杆轴向力NwNw=1.2(Q1+Q2)+1.4(Q3+Q4)LxLy=1.2(1.
8、28+13.86)+1.4(1+2)0.80.4=19.51kN1.3计算结果说明本方案碗扣式满堂支架满足抗倾覆要。4.1.4. 碗扣架基础承载力检算单根杆件最大受力Pmax=22.22KN(中支墩处),基础形式为：在原来的混凝土上，施工20cm厚C20混凝土垫层。a.混凝土顶面的压应力：碗扣架底托有效受力区尺寸为：1010cm ，面积为10000mm2c=22220/100002.22MPa13.3Mpa(C20混凝土允许压应力)符合要求b.地基顶面的压应力：碗扣架底托尺寸为：1010cm 按45刚性角传力计算：地基顶面的有效受力面积为10+2(20tg45)10+220tg45)即5050
9、cm 面积为0.25m2c=22220/25088.88kPa 120 kPa 符合要求。4.2 竹胶板底模强度检算箱梁底模竹胶板受力模型简化：因所取计算单元纵横向计算跨度比值大于2，可将底模竹胶板按照单向板进行简化计算，取1延米竹胶板计算。又因竹胶板支承在内楞上，将内楞视为铰支座，方木间距25cm，则竹胶板可按多跨连续梁计算，按最不利情况，可按三跨连续梁计算，如下图所示，其跨距等于内楞间距25cm。图4.2-1.竹胶板受力模型计算简图图4.2-2 竹胶板受力模型弯矩图取1延米竹胶板计算：最大弯矩Mmax=ql2/10，位于中支点处，且为负弯矩，根据厂家提供的竹胶板材料性能表，其纵向抗弯强度=
10、51MPa。梁体混凝土最大浇筑厚度为1.7m,取此处作为最不利荷载检算竹胶板强度。考虑的荷载组合为：1.2qt+1.4（q3+q4），即q=1.21.726+1.4（1.0+2.0）1=57.24kN/m，故Mmax=ql2/10=572400.252/10=357.8NmW=bh2/6=10.0152/6=3.7510-5m3=M/W=357.8103/(3.7510-5109) =9.54MPaf=51MPa满足强度要求。4.3 纵向1212方木纵向分配梁强度检算该分配梁受力相似于竹胶板，可简化为三跨连续梁计算。为安全起见，取最大梁高处检算。 图4.3-1. 1212方木纵向分配梁模型计算
11、简图Mmax=ql2/10，荷载组合：1.2（qt+q2）+1.4（q3+q4）,即q=1.2（1.726+1.0）+1.4（1.0+2.0）0.25=14.61kN/mMmax=ql2/10=14.610.62/10 =0.53 kNmW=bh2/6=0.120.122/6=2.8810-4m3=M/W=5301000/(2.8810-4109)=1.83MPaf=9MPa 满足要求。Qmax=0.6ql=0.614.610.6=5.26kN 满足要求。4.4 横向I10工字钢分配梁强度检算该分配梁受力相似于纵向方木，简化为三跨连续梁计算，并取最大梁高处计算。图4.4-1 工字钢横向分配梁模型计算简图Mmax=ql2/10荷载组合：1.2（qt+q2）+1.4（q3+q4），即q=1.2（1.726+1.0）+1.4（1.0+2.0）0.8=46.75KN/m，所以Mmax=ql2/10=46.750.42/10=748Nm （腹板处碗扣支架横向间距0.4m）=M/W=748103 /（49103）=15.27MPaf=215MPa符合要求。Qmax=0.6ql=0.646.750.4=11.22kN 满足要求。